إن قصة اليوم مثيرة للاهتمام بشكل خاص لأنها تتناول مشكلة تنطبق علينا جميعًا: وهي مسألة الشيخوخة الصغيرة
لقد تم اقتراح العديد من النظريات في الماضي - وما زالت تطرح - كوسيلة لتفسير ظاهرة الشيخوخة. وفي السنوات الأخيرة أضيفت إليهم نظرية جديدة تفسر الشيخوخة. على ما يبدو، لا يوجد شيء جديد في هذا، ولكن في الأسبوع الماضي فقط تم نشر دراسة رائعة أظهرت لأول مرة كيف يمكن عكس الشيخوخة في الأنسجة التي خضعت للعلاج المناسب.
ولكن قبل أن نبدأ في البحث، نحتاج أولاً إلى فهم الأساس البيولوجي لنظرية الشيخوخة اللاجينية.
في عام 2013، صدم البروفيسور ستيف هورفاث عالم أبحاث الشيخوخة. هنا يجب أن أضيف إفصاحًا كاملاً: ستيف هو صديق كان من دواعي سروري العمل معه خلال العامين الماضيين، وهو مزيج رائع من الود والنقد الذي لا هوادة فيه. بمعنى آخر، هو العالم المثالي، الذي يقبل النقد بل ويدعو إليه، ويستخدمه لإيجاد طرق لتعزيز أبحاثه.
اكتشف هورفاث نوعًا جديدًا من الساعات القديمة، والتي كانت أكثر دقة من أي ساعة كانت موجودة حتى ذلك الوقت. يُطلق على ساعتين الشيخوخة الأكثر صلة به اسم "Werewath Clock" وGrimAge، ويمكنهما تحديد "العمر البيولوجي" لأي شخص.
لكن اسأل الآن ماذا يعني "العمر البيولوجي"؟
كل منا يعرف عمره من خلال تاريخ الميلاد المكتوب على بطاقة الهوية. ولكننا جميعا نعرف أشخاصا أصحاء يبلغون من العمر 80 عاما ولا يعانون من أي مرض من أمراض الشيخوخة، وإلى جانبهم هناك أيضا من بدأ بالفعل في سن الستين يعاني من أمراض الشيخوخة مثل الزهايمر، ومرض باركنسون، والسرطان، وتصلب الشرايين و اكثر. ولكل من هذه "العمر البيولوجي" مختلف. على سبيل المثال، قد يكون عمر الأشخاص الأصحاء الذين يبلغون من العمر 80 عاما أقل من عمرهم الزمني بعشرين عاما - أي ذلك العمر الذي يقاس بمرور الوقت وحده. والمرضى في الستينيات من عمرهم قد يكون عمرهم البيولوجي أعلى بعشرة أو حتى عشرين سنة.
المشكلة هي أنه حتى تمكن هورفاث من تحديد ساعاته اللاجينية، لم تكن هناك طريقة جيدة لتقدير العمر البيولوجي للبشر. كانت هناك أفكار مختلفة لطرق القياس، لكن لم يكن أي منها ناجحًا حقًا. من ناحية أخرى، يمكن لساعات هورفاث اللاجينية أن تتنبأ بفرص إصابة الشخص بأمراض الشيخوخة بشكل أفضل من أي ساعة أخرى تم اكتشافها حتى الآن، بل إنها أكثر نجاحًا من الاعتماد على العمر الزمني للشخص. ساعات هورفاث اللاجينية التي على وشك إحداث ثورة في دراسة الشيخوخة
أنجح ساعات هورفاث، اعتبارًا من اليوم، هي ساعة GrimAge التي تم عرضها لأول مرة في عام 2019. باستخدام هذه الساعة، يمكنك التنبؤ بوقت الوفاة، ووقت الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، ووقت تطور الحالة الأولى للسرطان، وقت ضعف العضلات واستنزاف كتلة العظام والتدهور المعرفي وحتى ربطه بسن انقطاع الطمث عند النساء[1]. كل ذلك كما ذكرنا تتنبأ به الساعة بطريقة أفضل من الاعتماد على العمر الزمني للشخص[2].
وهز هذا الاكتشاف عالم أبحاث الشيخوخة، إذ قدم لأول مرة ساعات دقيقة لتحديد العمر البيولوجي للإنسان. وليس ذلك فحسب، بل ذهب واراث إلى إثبات أن نفس الساعات تعمل أيضًا في الفئران والحيوانات الأخرى، وحتى في القرود. بمعنى آخر، إنها آلية عالمية لتحديد العمر البيولوجي.
كل هذا كان مثيراً للإعجاب في حد ذاته، وفتح الطريق أمام اختراعات لا تعد ولا تحصى لإبطاء ووقف الشيخوخة، لأنه لأول مرة أصبح لدينا ساعة تحدد العمر البيولوجي. حتى الآن، لإيجاد حل للشيخوخة، كان على الشركات إجراء دراسات استمرت لعقود من الزمن لمعرفة ما إذا كانت المادة المقترحة فعالة بالفعل. وكانت النتيجة أنه لم تحاول أي شركة أدوية إجراء مثل هذه التجارب الطويلة. لكن ساعات هورفاث يمكنها، من الناحية النظرية، إظهار كيف يتغير العمر البيولوجي للأشخاص بعد بعض التدخلات. في الواقع، إنها تعطينا لأول مرة طريقة لقياس معدل نجاح الأدوية التي قد تبطئ الشيخوخة، من خلال تجارب ستستمر أقل من عام. وبالفعل أثبتت الدراسات التي أجريت في السنوات الأخيرة أنه من الممكن التأثير على العمر البيولوجي لدى الإنسان وتقليصه بما يقارب السنتين من خلال استعادة عمل الجهاز المناعي.[3].
كل هذا جيد وجيد، ولكن بعد ذلك أثار هورفاث وآخرون سؤالاً آخر: هل من الممكن أن الساعات التي كشف عنها ليست مجرد مؤشرات للعمر البيولوجي، ولكنها في حد ذاتها مسؤولة عن الشيخوخة؟ هل من الممكن استعادة الجسم من خلال التأثير المباشر على الساعات نفسها؟
البحث الذي أريد مراجعته اليوم يظهر أن الإجابة قد تكون نعم. وإذا تم التحقق من نتائجه أيضًا على البشر، فإنه سيفتح الطريق لترميم الأنسجة التي شاخت، وبالتالي يكون بمثابة ينبوع للشباب الذي يمكننا جميعًا الاستمتاع به. ولكن لشرح البحث ونتائجه، أحتاج أولاً إلى التعمق في علم الأحياء الذي يفسر كيفية عمل ساعات هورفاث.
الاسم الكامل لساعات ويرفاث هو "ساعة جينية تعتمد على مثيلة الحمض النووي". أعلم أن الاسم مخيف، لكن التفسير ليس بهذا التعقيد حقًا.
نحن نعلم أن الحمض النووي موجود في كل خلية تقريبًا في الجسم، ويزود الخلية بالتعليمات التي تحتاجها لمواصلة عملها. يمكنك أن تفكر في الحمض النووي ككتاب، كل صفحة منه عبارة عن حديقة. وكل جين أو صفحة تحتوي على تعليمات لبناء البروتينات التي تقوم بجزء كبير من الإجراءات في الخلية.
في الهندسة الوراثية، يستخدم الباحثون مقصًا صغيرًا (ليس حقًا، لكن دعني أكون شاعريًا هنا) لقص صفحات كاملة من الكتاب واستبدالها بصفحات جديدة. أو حتى قص كلمة واحدة من الصفحة واستبدالها بكلمة أخرى. ولكن عندما تريد الخلية نفسها إيقاف جينات معينة مع مرور الوقت، فإنها تستخدم طريقة مختلفة: فهي تقوم بميثيلها.
ماذا يعني؟ الأمر بسيط: بعض البروتينات تربط مجموعة من الذرات تعرف باسم "الميثيل" بالحمض النووي في تلك المنطقة. ثم يحدث شيء معجزة: شريط الحمض النووي في تلك المنطقة يلتف ويطوى بحيث لا تعود الجينات الموجودة هناك قادرة على التأثير على الإجراءات في الخلية. إذا التزمنا باستعارة الكتاب، فإن الخلية تقوم في الواقع بلصق عدة صفحات معًا، بحيث لا يمكن قراءة التعليمات الموجودة فيها.
هذه العملية - لصق أعمدة الحمض النووي - هي ما يفسر لماذا تصبح الخلايا الجذعية الجنينية خلايا أكثر تخصصا، مثل الخلايا العضلية والخلايا العصبية. تبدأ الخلايا الجذعية الجنينية حياتها بالحد الأدنى من المثيلة، وفقط عندما تقوم الخلية بإيقاف جينات معينة، فإنها تكون قادرة على النضج وتصبح الخلايا التي يتكون منها الجسم. تسمى هذه التغييرات في بنية الحمض النووي "التغيرات اللاجينية".
في الواقع، تدرس ساعات هورفاث اللاجينية درجة مثيلة الحمض النووي في مناطق معينة. لسبب غير واضح تمامًا بعد، اتضح أن مستويات المثيلة المختلفة يمكن أن تعكس العمر البيولوجي.
والآن سنعود إلى السؤال الأصلي، ولكن بطريقة أكثر تفصيلاً: هل من الممكن التأثير بشكل مباشر على درجة مثيلة الحمض النووي - في الواقع، قطع الصفحات الملصقة حتى تتمكن الخلية من قراءتها مرة أخرى - و وبالتالي تجديد الخلايا وبالتالي الجسم كله؟
وتشير الدراسة الجديدة إلى أن هذا هو الحال بالفعل.
ونشرت الدراسة الجديدة في مجلة Nature - إحدى المجلات العلمية المرموقة. أراد الباحثون الذين يقفون وراء هذه الفكرة، ومن بينهم هورفاث، التأثير على مستوى المثيلة في الخلايا بشكل مصطنع. وكانوا يأملون أن يتمكنوا بهذه الطريقة من جعل الخلايا أصغر سنا. لقد حاولوا عمدًا إجراء تغيير بسيط، لا يتحول مرة أخرى إلى خلايا جذعية جنينية، وهو ما كان سيؤدي إلى انفصال جميع خلايا الجسم عن بعضها البعض.
والنتيجة، التي سنخبرك بها الآن، كانت مهمة بما يكفي ليذكر الباحثون بثقة في المقالة ما يلي -
"لقد أظهرنا هنا أنه من الممكن عكس الشيخوخة بأمان في الأنسجة المعقدة، واستعادة نشاطها البيولوجي في الكائنات الحية."[4]
ولكن كيف فعلوا ذلك؟
وقام الباحثون بتخليق فيروس يحقن في الخلايا العصبية لفئران مسنة (عمرها عشرين شهرا) عوامل معينة تؤثر على مستوى المثيلة في الخلايا. لقد ركزوا على الخلايا العصبية نظرًا لأن جميع الحيوانات المعروفة لنا تقريبًا تعاني من تدهور في القدرة التجددية لخلاياها العصبية مع تقدم العمر. وبشكل أكثر تحديدًا، اختاروا محاولة استعادة الأعصاب البصرية، التي تنقل المعلومات من العين إلى الدماغ. في الفئران التي تم اختبارها، عانت تلك الأعصاب من أضرار جسيمة... حتى مرت بالعملية التي خفضت مستوى المثيلة في الخلايا. بعد ذلك، بدأت في التجدد بسرعة على مدار عدة أسابيع، على غرار قدرة التعافي السريع التي يتميز بها أي حيوان صغير.
لتوضيح معنى الاكتشاف: لا يوجد اليوم علاج قادر على التسبب في تجديد سريع للخلايا العصبية بعد وقوع حادث. وقد أثبت الباحثون هذا الإنجاز بالضبط في الفئران المسنة، فقط من خلال التلاعب بمستوى المثيلة في خلاياها.
حسنًا، حسنًا: لقد تمكنا من استعادة نسيج واحد على الأقل في الفئران. ولكن هل ينجح العلاج أيضًا عند البشر؟
ليس لدينا حتى الآن إجابة واضحة على ذلك، ولن يكون هناك حتى إجراء الدراسات السريرية ذات الصلة. لكن الباحثين أجروا تجارب مخبرية على خلايا عصبية بشرية واكتشفوا أن نعم - نفس العوامل التي نجحت في تقليل عملية المثيلة في خلايا الفأر، تؤدي أيضا إلى نفس النتيجة في الخلايا العصبية البشرية في طبق بيتري، بعد أن تعرضت لخلل. إصابة شديدة.
لكن الباحثين لم يتوقفوا عند مجرد تجديد الأعصاب البصرية. لقد أرادوا اختبار ما إذا كان العلاج نفسه يساعد أيضًا في التعامل مع الجلوكوما، وهو السبب الرئيسي في العالم للعمى لدى كبار السن. وأجروا نفس العلاج على عيون الفئران المسنة، وبهذه الطريقة نجحوا في استعادة نصف حدة البصر لدى الفئران التي فقدت بسبب الجلوكوما. في الواقع، تمكن الباحثون من استعادة حدة البصر لدى الفئران البالغة من العمر 12 شهرًا بنفس الطريقة تمامًا.
وفي الواقع، أظهر الباحثون حقًا أنهم قادرون على ذلك
"لعكس الشيخوخة بأمان في الأنسجة المعقدة، واستعادة نشاطها البيولوجي في الكائنات الحية."
والأهمية الأهم للدراسة الجديدة هي أنها تقدم دعما كبيرا لكون ساعات هورفاث لا تعكس عملية الشيخوخة فحسب، بل تسببها بشكل مباشر. إذا كان الأمر كذلك، فمن الممكن تجديد الخلايا في الأنسجة المختلفة بطرق بسيطة نسبيًا... على الأقل على المستوى المفاهيمي. على المستوى التقني، هناك حاجة إلى المزيد من الأبحاث - من النوع الذي يستغرق سنوات عديدة - لتطوير الأدوات التي يمكن أن تؤثر بأمان على مستوى المثيلة في الخلايا البشرية.
وإذا اكتشفنا أن نفس العلاج يؤثر أيضا على الإنسان ويعيد أنسجته القديمة، فسيكون ذلك بداية ثورة ضخمة: وسيلة لمساعدة الجسم على مقاومة أضرار الشيخوخة وإطالة العمر بشكل كبير. على أقل تقدير، فإن مثل هذا الانقلاب في العصر البيولوجي سوف يطيل بشكل كبير الوقت حتى تطور بعض أمراض الشيخوخة التي تدمر نوعية حياة كبار السن.
ولكن حتى لو تبين أن كل هذا ليس سوى بومة زهرة، فإننا لا نزال نعرف شيئًا واحدًا: ساعات هورفاث تعمل وقد تم بالفعل اختبارها والتحقق منها في عشرات الدراسات المختلفة. وهذا يعني أنه للمرة الأولى لدينا طريقة جيدة لتقدير تأثيرات المعالجات بجميع أنواعها على العمر البيولوجي. لقد حاولنا حتى الآن تطوير علاجات لوقف الشيخوخة دون أن نكون قادرين على معرفة ما إذا كانت فعالة أم لا. كنا مثل لاعبي كرة السلة الذين يحاولون تحسين قدرتهم على تسديد السلة، دون أن يعرفوا ما إذا كانت الكرة التي رموها قد أصابت السلة أم لا. ولا عجب أن العلاجات لم تظهر حتى الآن نجاحًا كبيرًا على البشر.
الآن لدينا أخيرًا طريقة لفهم العلاجات التي وصلت إلى السلة. يمكننا معرفة العلاجات التي تؤثر على العمر البيولوجي وتحسينها وتحسينها بشكل أكبر، في محاولة لإبطاء عملية الشيخوخة وإيقافها وربما عكسها.
ولن نرى نتائج هذا التطور في السنوات الخمس المقبلة، وربما حتى في العقد الحالي. ولكن إذا كنت تحت الستين، فمن المحتمل أن يكون لديك الوقت. ومن المأمول أن العلاجات الأكثر فعالية التي سيتم تطويرها من خلال دراسات الساعة التي أجراها هورفاث لن تؤدي فقط إلى إبطاء عملية الشيخوخة، بل - كما أظهر البحث الجديد - ستعكسها وتجعل المرضى صغارًا حقًا.
لذلك، حتى لو كنت كبيرًا في السن حقًا، فإن الأمر يستحق البقاء على قيد الحياة لعقد أو عقدين آخرين. ولأول مرة في تاريخ البشرية، هناك احتمال حقيقي أنك عندما تصل إلى نهاية تلك الفترة، ستكون أصغر سناً مما كنت عليه عندما بدأتها.
בהצלחה!
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
- الروبوت الذي سيصلحني: تكنولوجيا النانو في جسم الإنسان - من كتاب الدكتور روي سيزانا "الدليل إلى المستقبل"
- إيقاف الموت الفصل الأول: الطريق إلى الحياة الأبدية: عن الشيخوخة وطرق الوقاية منها
- ينبوع الشباب؟ اكتشف الباحثون فئة جديدة من الأدوية التي تؤخر الشيخوخة وتطيل العمر النشط لدى الفئران
[1] https://academic.oup.com/biomedgerontology/advance-article-abstract/doi/10.1093/gerona/glaa286/5992253
[2] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30669119/
[3] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/acel.13028
